【正文】 。（4）在監(jiān)測基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立采掘設(shè)備健康數(shù)據(jù)庫和健康狀況識別、決策模型。（3）更進一步，通過感知礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，根據(jù)煤層、頂?shù)装宓年P(guān)系，建立擬人化控制模型，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)工作面各種設(shè)備的聯(lián)動控制。要求實現(xiàn)：（1）在線監(jiān)測工作面設(shè)備工況及故障并傳輸?shù)降孛嬲{(diào)度中心，監(jiān)測的內(nèi)容包括：監(jiān)測采煤機的電機電流、電機溫度、缺水信息；監(jiān)測液壓支架的工作狀況；監(jiān)測泵站、負(fù)荷中心的工作狀態(tài)、參數(shù)、故障信息；監(jiān)測刮板機、轉(zhuǎn)載機、破碎機運行狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)；監(jiān)測被控電機工作電壓，電流，溫度，啟動狀態(tài)，故障狀態(tài)；移動變電站信息、組合開關(guān)信息。采煤工作面（以機采為前提）：采煤工作面是生產(chǎn)煤的重要場所，主要設(shè)備有采煤機、刮板運輸機、液壓支架、轉(zhuǎn)載機、破碎機等。設(shè)備主要有掘進機、局扇、運輸皮帶等。 無人(或少人) 工作面監(jiān)控煤礦工作面主要有掘進工作面和采煤工作面。 設(shè)備材料管理系統(tǒng)設(shè)備管理在煤礦企業(yè)是非常重要的組成部分，本系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)集成平臺，實現(xiàn)煤礦機電管理網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)共享技術(shù)，從而提高設(shè)備的周轉(zhuǎn)、調(diào)配效率，提高設(shè)備的使用率，有效的處理機電管理事務(wù)的日常工作。系統(tǒng)使用計算機聯(lián)網(wǎng)和自動化管理流程，通過嚴(yán)格授權(quán)機制，避免人為舞弊現(xiàn)象；通過視頻對過往車輛和行人進行監(jiān)控，解決非法車輛偷運問題，保障礦區(qū)財產(chǎn)安全。 煤炭運銷管理系統(tǒng)煤炭運銷管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦產(chǎn)銷的自動化管理。安全方面，做到數(shù)據(jù)的安全、可靠防篡改功能和數(shù)據(jù)自動備份功能。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及智能信息處理技術(shù)，綜合多系統(tǒng)數(shù)據(jù)對安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的安全隱患進行實時評估并提供輔助決策功能。 煤礦災(zāi)害預(yù)警與防治系統(tǒng)借用人工智能技術(shù)，建立各種災(zāi)害預(yù)警數(shù)學(xué)模型，并隨著歷史數(shù)據(jù)積累進一步完善數(shù)據(jù)模型；通過數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)集市等數(shù)據(jù)分析技術(shù)，設(shè)計開發(fā)三維礦井災(zāi)害預(yù)警預(yù)測軟件系統(tǒng)，將礦井進行三維仿真虛擬，并實時展現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場瓦斯、水、火、煤塵、礦電、頂板、局扇等各種信息，將這些狀態(tài)信息實時按照規(guī)律進行排序,對一個礦井的安全性做出評估,幫助明確預(yù)測目標(biāo)和進行問題的識別，建立或修改預(yù)測模型，通過一系列人機對話過程，交互式的進行分析、比較和判斷，達(dá)到預(yù)測并預(yù)警的作用。系統(tǒng)全面整合生產(chǎn)調(diào)度日常管理數(shù)據(jù)、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)、自動化設(shè)備運行實時數(shù)據(jù)、工業(yè)視頻數(shù)據(jù)、事故處理記錄、人員考勤記錄等多種信息。包括生產(chǎn)調(diào)度管理，煤礦災(zāi)害預(yù)警與防治，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與決策管理，煤礦供應(yīng)鏈管理，設(shè)備材料管理等。 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與決策管理安全生產(chǎn)管理決策系統(tǒng)整合示范煤礦安全生產(chǎn)各類信息、數(shù)據(jù)資源以及已有的業(yè)務(wù)應(yīng)用，形成一個統(tǒng)一的以示范煤礦安全生產(chǎn)管理為主的門戶系統(tǒng)。方案如下：（1）選取井上/井下典型大型設(shè)備為應(yīng)用對象進行開發(fā)；（2）機電設(shè)備實時故障診斷與預(yù)測平臺由數(shù)據(jù)層、特征層與決策層組成。從故障診斷學(xué)角度來看，任何一種診斷信息都是模糊的、不精確的，對任何一種診斷對象，用單一信息來反映其狀態(tài)行為都是不完整的，如果從多方面獲取同一對象的多維故障冗余信息，加以綜合利用，就能對系統(tǒng)進行更可靠、更精確的監(jiān)測和診斷。30 / 33（1）研制傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件平臺，并與相應(yīng)傳感器連接，如溫度傳感器、速度傳感器、位移傳感器等，滿足煤礦井上井下的安全要求，硬件平臺可實時對采集到的信號進行降噪處理；（2）將傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安裝于需采集信號處，并選取合適傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)進行組網(wǎng)并傳輸數(shù)據(jù)；（3）信號數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)包括三層：底層若干傳感器子網(wǎng)，直接用于一定空間范圍內(nèi)機電設(shè)備信號采集與子網(wǎng)內(nèi)傳輸，傳感器子網(wǎng)中包含高速以太網(wǎng)接入點；第二層為現(xiàn)場高速以太網(wǎng)，用于連接傳感器子網(wǎng)與監(jiān)控中心，具備高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸能力；第三層為集團網(wǎng)，可連接各監(jiān)控中心，實施獲得各機電設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。傳感器節(jié)點通過相互之間的分工協(xié)作，可實時感知、監(jiān)測和采集分布區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測對象或周圍環(huán)境的信息，并傳送給觀察者。 礦山設(shè)備工作健康狀況感知設(shè)備工況狀態(tài)感知在示范工程一期完成的情況下，在二期項目中對煤礦井下重要生產(chǎn)設(shè)備進行健康狀態(tài)感知及信息處理。（2）調(diào)度指揮信息可視化三維礦圖與礦井井下的實際場景一致，安全監(jiān)測的測點及設(shè)備直接在三維礦井視圖中標(biāo)出，并且隨生產(chǎn)的發(fā)展，自動更新采掘工程三維圖形。能通過三維視圖直觀地了解礦井的生產(chǎn)狀態(tài)（各回采工作面的位置、各掘進工作面的位置），并能按時間區(qū)間查詢過去任一時期礦井的總體狀況。界面組件管理功能包括二維礦圖、三維礦圖、設(shè)備圖形及圖例、常用功能菜單與按鈕等，可以根據(jù)用戶的應(yīng)用需求，生成適合的應(yīng)用程序界面，并配合計算組件管理功能，生成完整的應(yīng)用程序。通過利用這些組件，可快速構(gòu)建更復(fù)雜的應(yīng)用程序。主要功能包括：1）基礎(chǔ)層（1）地理數(shù)據(jù)管理分別按時間維、空間維、基礎(chǔ)任務(wù)維管理安全生產(chǎn)相關(guān)的人員、設(shè)備與環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一、靈活、方便的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)功能。將地理信息系統(tǒng)完善的地圖定位、信息檢索、專題制圖及各種統(tǒng)計分析功能結(jié)合虛擬現(xiàn)實逼真的安全生產(chǎn)狀況的顯示，實現(xiàn)煤礦可視化的安全生產(chǎn)調(diào)度，隨時了解煤礦的安全生產(chǎn)情況，有效提高監(jiān)管部門的工作效率。? 系統(tǒng)具有通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上級領(lǐng)導(dǎo)與礦井監(jiān)控中心工作人員進行網(wǎng)絡(luò)會話的功能，從而保障指揮的有效性和實時性。? 系統(tǒng)具有對剩余硬盤空間顯示和容量不足警示功能，提供線性和循環(huán)錄像兩種模式。? 系統(tǒng)具有音、視頻實時網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，每路圖像可允許多個網(wǎng)絡(luò)客戶端同時進行網(wǎng)絡(luò)瀏覽。? 系統(tǒng)具有單畫面、多畫面和全屏等多種顯示方式，預(yù)覽顯示畫面在多畫面顯示方式下，其顯示位置可進行人為調(diào)整。? 系統(tǒng)具有實時日期和時鐘視頻疊加功能：對礦井全程視頻圖像進行實時日期和時鐘預(yù)覽和錄像，保證采礦過程的完整性和真實性。? 系統(tǒng)具有易安裝性和易維護性。? 系統(tǒng)可以通過前端設(shè)備連接報警探頭，可以實時采集、傳輸報警探頭的變化信息和自動報警信息，達(dá)到能夠隨時跟進采掘面現(xiàn)場，遠(yuǎn)程監(jiān)控的最佳目的?？稍诰W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的任何一臺工作終端上，經(jīng)授權(quán)認(rèn)證后，以人機對話方式對礦井上下區(qū)域的視頻系統(tǒng)設(shè)備進行視頻圖像查詢?yōu)g覽、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定、監(jiān)測和控制，便于本企業(yè)信息共享、聯(lián)網(wǎng)集約監(jiān)控管理和對上級機關(guān)的視頻信息聯(lián)網(wǎng)上傳。? 系統(tǒng)基于電子地圖（GIS）技術(shù)，具有井下動態(tài)定位監(jiān)測、管理和搜救下井人員的獨到功能。 基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字工業(yè)電視系統(tǒng)隨著傳輸技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化的視頻傳輸應(yīng)用得到廣泛普及，在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入數(shù)字化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是大趨勢。? 預(yù)案設(shè)置、調(diào)用功能：無論是視頻信號、還是計算機信號，都可以預(yù)先設(shè)置、存儲、調(diào)用顯示預(yù)案，所有工作都在同一個圖形控制界面下完成。 具 有 的 功 能 如 下 ：(1) 視頻圖像顯示、控制、調(diào)用的集成? 通過大屏幕組合顯示控制器與視頻切換矩陣系統(tǒng)的集成實現(xiàn)任意攝像機視頻信號以視頻窗口的形式在信息化室墻上顯示出來；? 通過大屏幕顯示單元控制軟件與視頻切換矩陣系統(tǒng)的集成實現(xiàn)任意攝像機在任意單屏上的顯示，可以設(shè)置顯示預(yù)案。10 液晶拼接顯示及工業(yè)電視系統(tǒng) LFD 拼接系統(tǒng)組成根 據(jù) 建 設(shè) 目 標(biāo) 、 使 用 要 求 和 物 理 環(huán) 境 情 況 ， 將 高 清 晰 度 顯 示 技 術(shù) 、 電 視 墻 拼 接 技 術(shù) 、多 屏 圖 像 處 理 技 術(shù) 等 的 應(yīng) 用 集 合 為 一 體 ， 采 用 三星超窄邊 DID 液晶拼接屏進行大屏系統(tǒng)建設(shè)。通過上位機可以完成對主付井、儲裝運系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)示意圖如下所示：26 / 33副井提升機狀態(tài)及控制信號裝卸載系統(tǒng)狀態(tài)及控制信號主井提升機狀態(tài)及控制信號調(diào)度指揮中心可以通過總體網(wǎng)絡(luò)在調(diào)度室監(jiān)測主、副井實時數(shù)據(jù)，在工作站上進行工況的顯示。 提升機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合示范煤礦提升機控制系統(tǒng)的具體情況，在提升機房增設(shè)主控器以及相應(yīng)傳感器，通過礦井 1000M 工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)提升機遠(yuǎn)程監(jiān)控。? 壓風(fēng)機相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)、運行時間、事故狀態(tài)信息。? 壓風(fēng)機排氣溫度、分離器罐排氣溫度、噴油溫度。 壓風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)增設(shè)主控系統(tǒng)實現(xiàn)對現(xiàn)有壓風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)的信息傳輸，通過礦井 1000M 工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)壓風(fēng)機房無人職守。具體功能如下：? 系統(tǒng)設(shè)就地手動控制、現(xiàn)場集中控制和遠(yuǎn)程遙控三種控制方式，在三種中的任一處操作時，其他各種的相應(yīng)操作均被閉鎖；? 完成狀態(tài)及參數(shù)（電壓、電流、功率（有功、無功）、功率因數(shù)、電度等）的分散采集與集中分析，區(qū)分各種故障類型，如過流、速斷、小電流接地與跳閘回路斷線等；? 常規(guī)保護功能：過流、過載、短路、漏電等；? 實時數(shù)據(jù)處理；電壓、電流的運行曲線；? 事件順序記錄和事故追憶；報警；顯示；報表；? 人機聯(lián)系及系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)等。PLC 采集各種系統(tǒng)中各個設(shè)備狀態(tài)的開關(guān)量信號進行處理，控制每個水泵系統(tǒng)的啟停。數(shù)據(jù)采集主要由 PLC 實現(xiàn)，PLC 通過超聲波水位計連續(xù)檢測汲水小井水位，將水位變化信號進行轉(zhuǎn)換處理，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動投入或退出水泵。自動控制系統(tǒng)通過高、低壓柜接觸器輔助觸點監(jiān)測接觸器觸點狀態(tài)。主要包括以下幾類傳感器：? 水倉水位傳感變送器；? 流量傳感器；? 壓力傳感變送器；? 負(fù)壓傳感變送器；? 溫度巡檢儀及傳感器；? 電機及水泵振動傳感器。（11）能實現(xiàn)模擬量檢測和開關(guān)量檢測。（9）能達(dá)到水泵房達(dá)到無人（或少人）值守，定期巡視的要求。（8）能實現(xiàn)水泵房的聯(lián)合控制，使得排水系統(tǒng)運行效率最高、安全系數(shù)最高。通過 PLC 提供的以太網(wǎng)接口接入全礦綜合自動化系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)。并根據(jù)水倉水位情況自動控制排水泵的開停，達(dá)到節(jié)能的效果。（5）具有故障報警、自動保護等功能。如：水泵流量、出口壓力、軸溫、電機定子溫度及軸溫、電機電流和功率等。（2）能控制各泵輪流工作，使每臺磨損程度均等，同時根據(jù)流量和功率分析水泵的效率，實現(xiàn)高效率泵優(yōu)先運行的機制，達(dá)到節(jié)能目的，同時為水泵的維護保養(yǎng)提供科學(xué)依據(jù)。（1）具有計量/時間/運行統(tǒng)計。就地手動控制可直接在開關(guān)柜上人工手動控制。單機自動控制：地面監(jiān)控主機將工作方式切轉(zhuǎn)到單機自動時，可在地面監(jiān)控主機上單獨控制系統(tǒng)中的各設(shè)備，此時各分站仍處于自動狀態(tài)，當(dāng)保護信號動作時仍報警停機。自動控制（遠(yuǎn)動、程控）功能：根據(jù)工況設(shè)定，以及時間、水位、煤礦用電負(fù)荷等參數(shù)自動開啟、停止水泵的運轉(zhuǎn)，對運行中的各種參數(shù)進行實時監(jiān)控。通過建立排水控制模型，綜合水倉水位、涌水速度、排水能力、管路效率、供電峰谷段時間劃分、電網(wǎng)日負(fù)荷變化曲線等情況，能合理調(diào)度水泵起停運行，即可省運行費用，也能減小電網(wǎng)的承受能力和對其他設(shè)備的影響。? 膠帶機語音電話系統(tǒng)：在膠帶機沿線單獨設(shè)有一路電話系統(tǒng)進行通話聯(lián)絡(luò)。? 斷帶保護：通過斷帶保護傳感器監(jiān)測膠帶是否斷裂，并能提供信號控制膠帶機緊急停車。? 煤位監(jiān)測：通過監(jiān)測傳感器可以連續(xù)監(jiān)測煤倉的煤位信號。? 超溫灑水保護：對驅(qū)動部發(fā)生火災(zāi)進行停車，灑水保護。? 堆煤保護：監(jiān)測上煤點是否堵塞，出現(xiàn)故障能控制膠帶機緊急停車。? 智能跑偏/拉線保護：對膠帶機運行當(dāng)中的跑偏故障進行保護和沿線出現(xiàn)緊急情況22 / 33時進行緊急停車。PLC 有通訊接口模塊，可接入井下1000M 工業(yè)以太網(wǎng)，并提供完整的控制變量表，控制系統(tǒng)能夠在線診斷，并且其控制程序可